Beschreibung
Das ESP32-S3-BOX-3B ist ein Entwicklungs-Kit von Espressif, das auf dem ESP32-S3 SoC mit Dual-Core Xtensa LX7 CPU (32 Bit, bis zu 240 MHz) basiert. Es richtet sich an Anwendungen im Bereich AIoT (Artificial Intelligence of Things die Verbindung von KI-Funktionen mit vernetzten Geräten), Edge AI (KI-Verarbeitung direkt auf dem Gerät, ohne Cloud-Abhängigkeit) und IIoT (Industrial Internet of Things Vernetzung industrieller Systeme). Das Kit kombiniert ein Touch-Display, Dual-Mikrofon, Lautsprecher, Bewegungssensor und drahtlose Konnektivität in einem kompakten Gehäuse.
Die integrierte Firmware ermöglicht Offline-Sprachsteuerung mit Wakeword-Erkennung und Befehlsverarbeitung in Englisch und Chinesisch. Konfiguration erfolgt über die ESP-BOX Mobile App. Mehr als 200 Sprachbefehle sind anpassbar; Wakeword-Interrupts und kontinuierliche Spracherkennung sind unterstützt. Ein IR-Lernmodus erlaubt die Steuerung vorhandener Haushaltsgeräte, beispielsweise Klimaanlagen. Das Kit eignet sich für Anwendungen in den Bereichen Smart Home, Smart City, Industrie, Energieüberwachung und Robotik sowie für Bildungseinrichtungen und Maker-Projekte.
Das Gerät verfügt über einen 2,4-Zoll-LCD-Touchscreen mit 320 × 240 Pixeln und kapazitivem Touch-Controller GT911 (bis zu 10 gleichzeitige Berührungspunkte). Die Audiokomponenten umfassen zwei Mikrofone mit dem ADC-Chip ES7210, einen 8-Ohm/1-W-Lautsprecher mit dem Leistungsverstärker NS4150 sowie den Audio-Codec ES8311. Der integrierte Bewegungs- und Lagesensor ICM-42607-P erfasst dreiachsige Gyroskop- und Beschleunigungsdaten. Drahtlose Kommunikation erfolgt über Wi-Fi 2,4 GHz (802.11b/g/n) und Bluetooth 5 LE mit Mesh-Unterstützung. Für KI-Beschleunigung stehen hardwareseitige Funktionen wie FFT (Fast Fourier Transform schnelle Frequenzanalyse von Signalen), Vektorverarbeitung und die Verarbeitung komplexer Zahlen zur Verfügung.
Das mitgelieferte DOCK-Modul (ESP32-S3-BOX-3-DOCK) erweitert das Kit um zwei 12-Pin-Female-Header im Pmod-kompatiblen Format mit 3,3-V-Ausgang, einen USB-Typ-A-Anschluss (5 V, USB-Host-Funktion), einen USB-Typ-C-Anschluss zur Stromversorgung sowie einen 36-poligen PCIe-Goldfinger-Connector (vertikal). Pmod ist ein standardisiertes Steckersystem für Erweiterungsmodule in der Embedded-Entwicklung. Der PCIe-Goldfinger-Connector bezeichnet einen Erweiterungsanschluss, der den physischen Formfaktor von PCIe-Karten verwendet, hier jedoch für proprietäre Erweiterungen des Espressif-Ökosystems genutzt wird.
Die GUI-Entwicklung (Grafikoberflächen für das Display) wird durch LVGL, SquareLine Studio und Embedded Wizard unterstützt. LVGL ist eine weit verbreitete Open-Source-Grafikbibliothek für eingebettete Systeme; SquareLine Studio und Embedded Wizard sind visuelle Design-Tools, mit denen Oberflächen grafisch erstellt und direkt in Firmware-Code exportiert werden können.
Als Betriebssystem kommt FreeRTOS zum Einsatz, ein Echtzeit-Betriebssystem für Mikrocontroller, das parallele Aufgabenverarbeitung ermöglicht. Die Entwicklungsumgebungen ESP-IDF, Arduino, PlatformIO und CircuitPython sind unterstützt. Zusätzliche Frameworks wie ESP-RainMaker (Cloud-Konnektivität und Gerätemanagement), ESP-SR (Spracherkennungs-Framework von Espressif) und ESP-Matter (Smart-Home-Interoperabilitätsstandard) sind kompatibel.
Merkmale im Überblick
- Prozessor: ESP32-S3 Dual-Core Xtensa LX7, 32 Bit, bis zu 240 MHz
- Drahtlos: Wi-Fi 2,4 GHz (802.11b/g/n), Bluetooth 5 LE mit Mesh
- Display: 2,4-Zoll-LCD, 320 × 240 Pixel, SPI-Schnittstelle, 40 MHz
- Kapazitiver Touchscreen: GT911-Controller, 10 Touchpunkte
- Dual-Mikrofon-Array mit ADC ES7210 für Sprachsteuerung
- Lautsprecher: 8 Ohm / 1 W, Verstärker NS4150, Codec ES8311
- Offline-Spracherkennung: Wakeword-Erkennung, über 200 anpassbare Befehle, Englisch und Chinesisch
- IR-Lernmodus zur Steuerung vorhandener Haushaltsgeräte
- Konfiguration per ESP-BOX Mobile App
- Bewegungssensor ICM-42607-P: 3-Achsen-Gyroskop und Accelerometer
- AI Computing: FFT, Vektorverarbeitung, komplexe Zahlen (hardwarebeschleunigt)
- GUI-Entwicklung: LVGL, SquareLine Studio, Embedded Wizard
- PSRAM: 16 MB (Octal SPI, 120 MHz), Flash: 16 MB (Quad SPI)
- SRAM: 512 KB, ROM: 384 KB
- Onboard-Tasten: Reset, Boot, Mute
- Stromversorgung: 5 V / 2 A über USB-C
- DOCK: 2x 12-Pin Pmod-kompatibler Female Header (3,3 V), USB-A Host, USB-C, 36-Pin PCIe-Goldfinger-Connector
- Kompaktgehäuse: 61 × 66 × 16,6 mm
- Entwicklungsumgebungen: ESP-IDF, Arduino, PlatformIO, CircuitPython
- Frameworks: ESP-RainMaker, ESP-SR, ESP-Matter
- Betriebssystem: FreeRTOS
- Mobile Konfiguration: ESP-BOX Mobile App (iOS/Android)
- Prozessor: ESP32-S3 Dual-Core Xtensa LX7, 32 Bit, bis zu 240 MHz
- SRAM: 512 KB
- ROM: 384 KB
- PSRAM: 16 MB (Octal SPI, 120 MHz)
- Flash: 16 MB (Quad SPI)
- Display: 2,4 Zoll LCD, 320 × 240 Pixel, SPI-Schnittstelle, 40 MHz
- Touchpanel: kapazitiv, 10 Punkte, Controller GT911
- Mikrofone: Dual-Mic, ADC ES7210
- Audio-Ausgabe: Lautsprecher 8 Ohm / 1 W, Leistungsverstärker NS4150, Codec ES8311
- Bewegungssensor: ICM-42607-P, 3-Achsen-Gyroskop + Accelerometer
- Wireless: Wi-Fi 2,4 GHz (802.11b/g/n)
- Bluetooth: Version 5, LE + Mesh
- Spannungsversorgung: 5 V / 2 A (USB-C)
- Abmessungen: 61 × 66 × 16,6 mm
- DOCK Anschlüsse:
- 2x 12-Pin Female Header (Pmod-kompatibel, 3,3 V Power Output)
- 1x USB Typ-A (5 V Output, USB-Host)
- 1x USB Typ-C (5 V Power Input)
- 1x PCIe-Goldfinger Connector, 36-Pin, vertikal
- Einsatzbereiche: Smart Home, Smart City, Industrieautomatisierung, Energieüberwachung, Robotik, Bildung
- Zielgruppen: Entwickler, Bildungseinrichtungen, Maker, Unternehmen
- Sprachsteuerung: Wakeword-Interrupts, kontinuierliche Spracherkennung, mehr als 200 anpassbare Befehle
- IR-Lernmodus: Steuerung kompatibler Haushaltsgeräte (z. B. Klimaanlagen)
- KI-Beschleunigung: FFT, Vektorverarbeitung, komplexe Zahlen (onboard, ohne Cloud)
- Datenblatt-Link ohne validierte Ziel-URL aus Ursprungstext übernommen Verlinkung siehe Abschnitt Links
- 1x ESP32-S3-BOX-3 Main Unit
- 1x ESP32-S3-BOX-3-DOCK
- 1x USB-C auf USB-A Kabel
- 1x RGB LED Modul mit Dupont-Kabel
- Datenblatt
